《烧结理论与工艺》第五章 烧结过程物理化学反应
陶瓷工艺学第五章全解
5.2.4 烧结参数对于烧结样品性能的影响
5.2.4.1 材料参数对烧结的影响
烧结粉体的特征，如颗粒尺寸、尺寸分布、颗粒形状、颗粒团聚 体以及团聚程度都严重影响着致密化过程以及烧结制品的显微结 构。理想的颗粒品质是尺寸小、无团聚、等轴颗粒形状、尺寸分 布范围小、纯度高。 (1) 颗粒尺寸对烧结的影响 原始粉料中的颗粒尺寸越小，致密化速率越快。这种观点可以根据 有关的分形理论来解释。该分形理论指出，对于由固相颗粒组成的 两相或多相系统中，颗粒具有相同的特征，但尺寸不同，在一定温 度下进行的烧结过程中，这些颗粒具有相似的几何特征变化，使这 些变化产生所需的时间可以通过简单的定律来判断。
2018年10月25日
(2) 粉体结块和团聚对烧结的影响
结块(agglomerates)的概念是指小部分的颗粒通过表面力和/或固体 桥接作用结合在一起；而团聚(aggregates)描述的是颗粒经过牢固 结合和/或严重反应形成的粗大颗粒。结块和团聚形成的粗大颗粒 都是通过表面力结合的。单位质量的表面力与颗粒尺寸成反比。 因此，对于亚微尺寸以下的粉体颗粒，结块和团聚问题非常严重。
2018年10月25日
在煅烧过程中形成的固相桥接主要是由于固相颗粒之间的部分烧 结或颈部生长。 如果在颗粒制备过程中已经形成了松散的结块体，煅烧过程的热 处理将使这些结块体转变成更加坚硬的团聚体。
由于烧结颈部的尺寸随着煅烧温度的升高而增大，团聚体的结合 强度随着温度的升高而提高。通常通过球磨，利用机械能来破坏 这些团聚体。
2018年10月25日
一般来讲，烧结样品的原始粉体粒度分布在0.1～100µm 之间；其总表面能为500～0.5 J/mol。而一般粉体氧化 后的表面能变化基本上在300～1500 kJ/mol范围。 因此这样的粉体的总表面能本身就比较小，如果要利用本身数 值就不大的总表面能的减小来完成烧结的话，控制烧结工艺参 数就显得非常必要。
烧结动力学
◎液相浸润
固相被液相很好浸润是实现液相烧 结的基本要求。
固相被液相浸润取决于系统的温度 和化学反应。
Θ角越小，固相越容易被液相浸润。
◎液相烧结又可依据固相、液相和气 孔相的相对体积进一步划分为液相烧结、 粘滞复相烧结和粘滞玻璃相烧结三类。
粘滞复相 烧结区
固相烧结 液相烧结区
粘滞玻璃相烧结
Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ
液相烧结区
二、固相烧结
◎固相烧结是没有液相参加，或液相 量极少不起作用的烧结。
◎固相烧结过程中主要发生晶粒中心 相互靠近，晶粒长大，减小粉末压实体的 尺寸以及排出气孔等变化。
第五章 烧结动力学
烧结——是指粉状物料在高温作用下， 气孔排出，体积收缩，逐渐变成坚固整体 的过程。
烧结的目的是使坯体致密化，并获得 预期的显微结构和性能。
烧结过程中，陶瓷坯体将发生复杂的 物理化学变化，并受多种动力学因素制约。
一、烧结类型划分
◎按烧结方式，可划分为无压烧结和 施加外力烧结两类。
◎按烧结机理，可划分为固相烧结和 液相烧结两种类型。
气孔体积及界面面积减小引起的吉布斯自 由能的降低（Kelvin，1987）。
5. 颗粒粗化 烧结总是伴随着微观结构的粗化。 由于驱动力降低以及使扩散路径变长，
晶粒粗化将降低烧结速率，从而使动力学 过程变慢。
由于质量守恒，若颗粒平均尺寸增加， 晶粒数必然减少。
位于晶界的气孔（或其他夹杂物）具 有保持在晶界的倾向，这是由于它的存在 会减小晶界能。
气孔
第五章 烧结ppt课件
rs n rs0 n kt
式中，rs为在时间t时的晶粒平均半径，为在时间为0时的晶粒平均 半径，k为晶粒生长速率常数。半径（或晶料尺寸）指数n取决于晶粒 生长机理；n＝3和n＝2分别为扩散控制相界面反应控制。
fes4fes7o上述反应必须完成于釉层封闭之前5008508501050730950350450500800250920600350082气孔率高2540应力缓冲573高温阶段950烧成温度长石瓷烧成温度1350氧化保温期9501020低速升温或保温加速气流与空气过剩系数保证上述氧化分解与脱水进行完全彻底玻化成瓷期1020烧成温度液相的提前出现高岭土长石石英的最低共熔点985由于camg杂质液相会在950就出现液相对成瓷的促进作用1液相促进晶体生长2al92595010502液相促进坯体致密化玻璃相达4050玻化成瓷期内的收缩曲线玻化成瓷期内的两个阶段15105tatb玻化成瓷期内的收缩曲线t开始烧结温度ta烧结温度下限tb烧结温度上限过烧温度tatb烧结温度范围tb玻化成瓷范围一般情况
优点： １）提高烧结驱动力。 ２）可制备具有控制的微观结构和优化性能
的陶瓷复合材料
.
5.4.1 液相烧结的阶段
(a)液相烧结不同阶段的示意图 (O:熔化;Ⅰ:重排;Ⅱ:溶解-沉 淀;及Ⅲ:气孔排除)。
(b)在不同温度下，氧化铝-玻 璃体系中，实际致密化作为烧 结时间的函数所示 意的不同LPS阶段
.
• 氧化反应
✓参与物: 坯体内的碳素、有机物、硫化物
✓氧化反应:
350～450℃
FeS2＋O2
FeS＋SO2
4FeS ＋7O2500～800℃ 2Fe2O3＋4SO2
S＋O2 250～920℃SO2
第五章 烧结2(71)
第六节液相烧结粉末压坯仅通过固相烧结难以获得很高的密度；如果在烧结温度下，低熔组元熔化或形成低熔共晶物，那么由液相引起的物质迁移比固相扩散快，而且最终液相将填满烧结体内的孔隙，因此可获得密度高、性能好的烧结产品。
液相烧结的应用极为广泛，如制造各种烧结合金零件、电触头材料、硬质合金及金属陶瓷材料等。
液相烧结可得到具有多相组织的合金或复合材料，即由烧结过程中一直保持固相的难熔组分的颗粒和提供掖相（一般体积占13-35％）的粘结相所构成。
固相在液相中不溶解或溶解度很小时，称为互不溶系液相烧结，如假合金、氧化物－金属陶瓷材料。
另一类是固相在森有一定溶解度，如Cu-Pb、W-Cu-Ni, WC-Co、TiC-Ni等，但烧结过程仍自始至终有液相存在。
特殊情况下，通过液相烧结也可获得单相合金，这时，液相量有限，又大量溶解于固相形成固溶体或化合物，因而烧结保温的后期液相消失，如Fe-Cu (Cu <8％）、Fe-Ni-Al、Ag-Ni、Cu-Sn等合金，称瞬时液相烧结。
一、液相烧结的条件液相烧结能否顺利完成（致密化进行彻底），取决于同液相性质有关的三个基本条件：1.润湿性液相对固相颗粒的表面润湿性好是液相烧结的重要条件之一，对致密化、合金缉织与性能的影响极大。
润湿性由固相、液相的表面张力（比表面能），以及两相的界面张力（界面能）所决定。
当液相润湿固相时，在接触点用杨氏方程表示平衡的热力学条件为也会很快跑出烧结体外，称为渗出。
这样，烧结合金中的低熔组分将大部分损失掉，使烧结致密化过程不能顺利完成。
液相只有具备完全或部分润湿的条件，才能渗入颗粒的徽孔和裂隙甚至晶粒间界，形成如图5-48所示的状态。
此时，固相界面张力γss 取决于液相对圈相的润湿。
平衡时，γss =2γsl cos (Ψ/2)，Ψ称二面角。
可见，二面角愈小时，液相渗进固相界面愈深。
当Ψ=0时，γss =2γsl ，表示液相将固相界面完全隔离，液相完全包裹固相．如果γsl >γss 1/2，则Ψ＞0。
烧结原理(详细资料)
烧结原理所谓烧结就是将粉末压坯加热到一定温度（烧结温度）并保持一定的时间（保温时间），然后冷却下来，从而得到所需性能的材料，这种热处理工艺叫做烧结。
烧结使多孔的粉末压坯变为具有一定组织和性能的制品，尽管制品性能与烧结前的许多工艺因素有关，但是在许多情况下，烧结工艺对最终制品组织和性能有着重大的甚至是决定性的影响。
硬质合金的烧结过程是比较复杂的，但是这些基本知识又是必须掌握的。
4.1 烧结过程的分类烧结过程的分类方法很多，按烧结制品组元的多少可以分为单元系烧结和多元系烧结，如钨、钼条烧结属于单元系烧结，硬质合金绕结则属于多元系烧结。
按烧结时组元中相的状态分为固相烧结和液相烧结，如钨钼的烧结过程中不出现液相，属于固相烧结，硬质合金制品在烧结过程中会出现液相，属于液相烧结。
按工艺特征来分，可分为氢气烧结、真空烧结、活化烧结、热等静压烧结等。
许多烧结方法都能用于硬质合金的烧结。
此外，还可以依烧结材料的名称来分，如硬质合金烧结，钼顶头烧结。
从学习烧结过程的实质来说，将烧结过程分为固相烧结和液相烧结两大类是比较合理的，但在生产中多按烧结工艺特点来进行分类。
4.2 烧结过程的基本变化硬质合金压坯经过烧结后，最容易观察到的变化是压块体积收缩变小，强度急剧增大，压块孔隙度一般为50%，而烧结后制品已接近理论密度，其孔隙一般应小于0.2%，压块强度的变化就更大了，烧结前压坯强度低到无法用一般方法来测定，压坯只承受生产过程中转移时所必备的强度，而烧结后制品却能达到满足各种苛刻工作条件所需要的强度值,显然制品强度提高的幅度较之密度的提高要大得多。
制品强度及其他物理机械能的突变说明在烧结过程中压块发生了质的变化。
在压制过程中，虽然由于外力的作用能增加粉末体的接触面,而颗粒中表面原子和分子还是杂乱无章的，甚至还存在有内应力，颗粒间的联结力是很弱的，但烧结后颗粒表面接触状态发生了质的变化，这是由于粉末接触表面原子﹑分子进行化学反应，以及扩散、流动、晶粒长大等物理化学变化，使颗粒间接触紧密，内应力消除，制品形成了一个强的整体，从而使其性能大大提高。
烧结工艺理论知识(全面)
烧结工艺理论知识（全面）第一章烧结生产概述§1-1烧结生产在冶金工业中的地位一、详述热处理工艺的产生和发展烧结方法在冶金生产中的应用，起初是为了处理矿山、冶金、化工厂的废气物（如富矿粉、高炉炉尘、扎钢皮、炉渣等）以便回收利用。
随着钢铁工业的快速发展，矿石的开采量和矿粉的生成量亦大大增加。
据估计，每生产1t生铁须要1.7～1.9t铁矿石，若就是贫矿，须要的铁矿石则更多。
另外，由于长期的采矿和消耗，能够轻易用以炼钢的富矿愈来愈少，人们不得不大量采矿贫矿（含铁25%～30%）。
但贫矿轻易浸出炼钢就是很不经济的，所以必须经过选矿处置。
选矿后的精矿粉，在含铁品位上就是提升了，但其粒度不合乎高炉炼钢建议。
因此，对采矿出的粉矿（0～8mm）和精矿粉都必须经过造块后方可以用作炼钢。
我国铁矿资源多样，但贫矿较多，约占到80%以上，因此，炼钢前大都需经碎裂、筛分、选矿和造块等处理过程。
烧结生产的历史已有一个多世纪。
它起源于资本主义发展较早的英国、瑞典和德国。
大约在1870年前后，这些国家就开始使用烧结锅。
我国在1949年以前，鞍山虽建有10台烧结机，总面积330m2，但工艺设备落后，生产能力很低，最高年产量仅几十万吨。
我国铁矿石烧结领域取得的成就，概括起来包括以下几个方面：（1）热处理工艺：自1978年马钢冷烧技术科技攻关顺利后，一批重点企业和地方骨干企业基本顺利完成了苏烧改冷烧工艺。
部分企业投入使用原料搅匀料场，并投入使用，绝大多数钢铁企业同时实现了自动化配料、混合机加强制粒、偏析布料、加热筛分、整粒及砌底料技术。
（2）新工艺、新技术开发和应用：如高碱度烧结矿技术、小球烧结技术、低温烧结技术、低硅烧结技术等，在钢铁企业得到推广应用，并取得了显著的效益。
（3）设备大型化和自动化：20世纪50年代，我国最小烧结机75m2，60年代130m2，80年代265m，90年代宝钢二、三期和武钢等450m烧结机相继投产，这些都就是我国自行设计、自行生产，并同时实现自动化生产的。
烧结过程及机理
气氛
气氛对烧结过程的 影响
气氛是烧结过程中的一个重要 因素。气氛中的气体成分可以 与材料发生化学反应，从而影 响烧结过程和材料的性能。
气氛对材料相变的 影响
在烧结过程中，气氛中的气体 成分可以与材料发生化学反应 ，导致材料发生相变。这种相 变可以改变材料的物理和化学 性质，因此控制气氛可以实现 对材料相变和性能的调控。
压力
压力对烧结过程的影响
压力是烧结过程中的另一个重要参数。在适宜的压力范围内，随着压力的增加，烧结速率 加快，材料的致密度和强度增加。
压力对材料结构的影响
在烧结过程中，压力可以改变材料的结构。例如，在高温高压条件下，某些材料会发生晶 体结构的改变或相变，从而改变材料的性能。
压力对扩散的影响
压力可以影响材料内部原子或分子的扩散速度。在烧结过程中，扩散速度决定了材料的致 密化程度和显微结构，因此控制压力可以实现对材料结构和性能的调控。
烧结的重要性
烧结是材料制备过程中的重要环节，通过 烧结可以获得高性能的材料，广泛应用于 航空航天、汽车、电子、能源等领域。
通过优化烧结工艺参数和添加合金元 素等方法，可以进一步改善材料的性 能，提高其综合性能和应用价值。
烧结过程可以改变材料的物理和化学性质 ，如密度、硬度、电导率、热导率等，从 而满足不同领域对材料性能的需求。
陶瓷材料的烧结机理主要包括扩散传质和流动传质，扩散 传质是材料内部质点通过热运动进行迁移的过程，流动传 质则是气体在压力作用下通过材料孔隙的流动过程。
金属材料
金属材料的烧结过程是在一定的温度和压力下，通过原子或分子的扩散和流动，使松散的金属粉末颗 粒紧密结合在一起，形成致密的金属块体。金属材料具有高强度、高导电性、高导热性等优点，广泛 应用于机械、电子、航空航天等领域。
材料化学 第五章 烧结
(1)表面张力引起应力分布的不均匀
曲颈基元ABCD， 和x为两个主曲率半径。假设
x与 各 自间的夹角均 ，作用在曲颈基元上的表面
张力 F 和 Fx
Fx AD BC F AB DC
AD BC AB DC x ,
Fx ; F x
负号表示 张应力
作用在垂直于ABCD元上的力为
烧结中后期模型：正八面体每个顶点 去掉一个四方锥
第二节 固 相 烧 结
单一粉末体的烧结常常属于典型的固态烧结。 固态烧结的主要传质方式有：蒸发—凝聚（气相传 质） 、扩散传质和塑性流变。
一、 蒸发-凝聚传质—物质传质是通过蒸发冷凝方式 进行的
在高温过程中，根据球形颗粒的开尔文公式，颗 粒表面曲率不同，必然在系统的不同部位有不同的 蒸汽压，于是通过气相有一种传质趋势，从蒸汽压 高的地方到蒸汽压低的地方。
In p 2M 1
p0 dRT r
图5-2-1 气相传质的路径
图5-2-2 颈部形状放大示意图
为了讨论方便，取出烧结系统个二颗粒进行分 析。
（1）颗粒表面：在颗粒表面具有正的曲率半径， 根据球形颗粒的开尔文公式：
In p 2M 1
p0 dRT r
该处的蒸气压比平面上要大一些:P>P0。
（2）二颗粒之间的联结处(颈部) ：开始烧结时， 具有二个主曲率半径x和 ，其中x是正曲率半径， 而为负曲率半径，于是开尔文式有如下形式：
＝f(G-1/2)
可见细小晶粒有利于强度的提高。
而气孔常成为应力的集中点而影响材料的强度；气孔又是 光散射中心而影响材料的透明度，气孔还能影响材料的铁电 性和磁性等.
烧结过程可以通过改变显微结构的方法使材料性能改善， 如控制晶界移动来控制晶粒的尺寸；控制表面扩散、晶界扩 散和晶格扩散来充填气孔，减少其气孔的含量。
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要求铁矿石或人造富矿中的含硫量不超过 0.07~0.08％，有的 甚至要求不超过 0.04~0.06％。
5.4 烧结过程中杂质元素的脱除
（（22））硫硫存存在在形形式式
以硫化物的形式存在的矿物有： FeS2、CuFeS2、CuS、ZnS和PbS等； 以硫酸盐的形式存在的有 BaSO4、CaSO4和MgSO4等。 单质硫：主要是煤带入。
干燥介质具有恒定的温度和相对湿度时，物料干燥 速度、蒸发水分量、及表面温度随时间变化关系
加热 等速干 阶段 燥阶段
降速干 燥阶段
平衡 阶段
5.1 水分在烧结过程中的行为与作用
（（四四））烧烧结结料料层层中中水水分分的的蒸蒸发发
在曲线左边不 能进行干燥反
而吸湿。
5.1 水分在烧结过程中的行为与作用
（（33））脱脱除除原原理理 氧化反应 3 FeS2+8O2=Fe2O3+6SO2 分解反应 MeSO4=MeO+SO2+1/2O2
5.4 烧结过程中杂质元素的脱除
（（44））影影响响因因素素
矿石的物理化学性质。 烧结矿和熔剂添加物的性质 燃料用量和性质 返矿的数量
− CaO残
×100%
与烧结温度，石灰石和矿石粒度，碱 度或矿石与熔剂的比例等有关
5.2 烧结过程中固体物料的分解
（（三三））氧氧化化物物的的分分解解
2MO 2(s) = 2M(s ) + O 2 ∆H � > 0 K p = PO2 (MO2 )
当Po2＞P'o2 ΔG＜0，氧化物分解； 当Po2＜P'o2 ΔG＞0，氧化物生成； 当Po2=P'o2 ΔG=0， 体系趋于平衡；
第五章 烧结过程物理化学原理
5.1 水分在烧结过程中的行为与作用 5.2 烧结过程中固体物料的分解 5.3 烧结过程中氧化物的还原及氧化 5.4 烧结过程中杂质元素的脱除
5.1 水分在烧结过程中的行为与作用
（（一一））烧烧结结料料层层中中水水分分的的来来源源
主要是矿石、熔剂、燃料在转运和处理过程中渗入 的吸湿水; 混合料混匀制粒时加入的水; 燃料中炭氢化合物燃烧产物中的水汽; 以及空气中带入的水蒸气; 此外还有混合料矿物中分解的化合水
CaCO3 MgCO3
分
FeCO3 MnCO3
解
热 力
MeCO3 = MeO + CO2
学
A
ln(PCO2 ) MeCO3
= T
+B
生成 区
平 衡 线
分解 区
分解温度 化学沸腾
5.2 烧结过程中固体物料的分解
（（二二））碳碳酸酸盐盐的的分分解解
界面结晶化学反应控制
分
解 动
1−
(1 −
R)1/3
=
k r0 ρ
5.1 水分在烧结过程中的行为与作用
化学结合水 水分与物料的离子型结合和结晶型分子结合（结晶 水），结晶水的脱除必将引起晶体的崩溃；
物理结合水 包括吸附、渗透和结构水分，
机械结合水 毛细管水、湿润水分、孔隙水份
5.1 水分在烧结过程中的行为与作用
结合水（包括化学水以及毛细管水）较难以除去； 而非结合水（物料表面的湿润水分和孔隙水份）较容 易除去
（（一一））铁铁氧氧化化物物的的还还原原
（2） C对铁氧化物的还原 -直接还原
FeO+CO=Fe+CO 2 + CO2+C=2CO
FeO+C=Fe+CO
ΔH0=-13183J ΔH0=169691J ΔH0=156502J
在烧结过程中，极微量的 CO就足以使Fe2O3完
全被还原成为 Fe3O4。还原反应可以在预热带
5.2 烧结过程中固体物料的分解
（（三三））氧氧化化物物的的分分解解
（1）铁氧化物 570℃以下时， Fe-O体系的转变为： Fe Fe3O4 Fe2O3 ； 570℃以上时， Fe-O体系的转变为： Fe FeO Fe3O4 Fe2O3
（2）锰氧化物 MnO2 →Mn2O3→ Mn3O4→ MnO→ Mn
（2）生产金属化烧结矿
5.4 烧结过程中杂质元素的脱除
（（11））硫硫对对钢钢质质量量的的危危害害 含硫熔体在凝固过程中，逐渐浓聚，最后以 Fe-FeS共晶形式凝 固在先结晶边界上，这样就破坏了金属结构的完整性，大大降 低了钢的塑性。在热加工过程中晶粒边界先熔化，出现金属热 脆现象。此外，硫对铸造生铁同样有害，它降低生铁的流动性 及阻止炭化铁的分解，使铸件容易产生气孔和难于切削。
Fe2O3还原反应（ 1）的平衡成分 %CO值很低，并 随温度升高略有升高，为放热反应； Fe3O4还原反应 （2）在570℃以上曲线向下走，为吸热反应； Fe3O4 在570℃以下还原反应（ 4）和FeO还原为Fe(3)皆为
放热反应，温度升高、平衡 %CO加大。
CO还原氧化铁的平衡图
5.3 烧结过程中氧化物的还原及氧化
定含量的H和OH根
5.1 水分在烧结过程中的行为与作用
（（三三））烧烧结结料料层层中中适适宜宜的的水水分分用用量量
适宜水分用量
混合料成球率最高
由实验或经验来确定
透气性最好
一般大部分在：6~9.5%之间
磁铁矿为主：6~9%。 富矿粉（赤铁矿）为主：9~10% 褐铁矿为主：12~14%，有的高达20%左右。
（（六六））消消除除烧烧结结料料过过湿湿带带的的主主要要措措施施
（1）提高烧结混合料的原始温度
（1）返矿预热混合料 （2）蒸汽预热混合料
大于露点温度
（3）生石灰预热混合料
（2）提高烧结混合料的湿容量，即减少过湿带的有害影响
（3）降低废气中的含水量
5.2 烧结过程中固体物料的分解
（（一一））化化合合水水的的分分解解
5.3 烧结过程中氧化物的还原及氧化
（（一一））铁铁氧氧化化物物的的还还原原
（2） CO对铁氧化物的还原 -间接还原
3Fe2O3 +CO=2Fe3O4 +CO2
(1)
Fe3O4 +CO=3FeO+ CO2
(2)
FeO+CO=Fe+ CO2
(3)
1/4 Fe3O4 +CO=3/4Fe+ CO2 (4)
5.1 水分在烧结过程中的行为与作用
（（二二））烧烧结结料料层层中中水水分分的的作作用用
制粒作用 以改善料层的透气性。 导热作用 改善了烧结料的导热性(水的导热系
数为130~400KJ／m2.h.℃，而矿石 的导热系数为0.60kJ／m2.h.℃)。
润滑作用 降低表明粗糙度，减少气流阻力。 助燃作用 C和CO的链式燃烧要求火焰中有一
η = (1 −
) × 100 = (1 −
) × 100 %
3TFe
TFe
氧位
气相与凝聚相中有氧元素参加的化学反应， 其氧的化学位即为氧位
气相氧分压或气相成分比值 CO2/CO
5.3 烧结过程中氧化物的还原及氧化
（（三三））氧氧化化--还还原原规规律律在在烧烧结结生生产产中中的的应应用用
（1）生产高氧化度烧结矿 适当降低燃料用量 ； 强化外部供热； 厚料层烧结 采用低温烧结 ； 生产高碱度烧结矿
进行，特别是在燃料燃烧带进行。
氧化铁直接还原的平衡图
在900℃以上的高温下， Fe3O4被还原是可能的。
在一般烧结条件下， FeO被还原成 Fe是困难的。
5.3 烧结过程中氧化物的还原及氧化
（（二二））烧烧结结过过程程中中低低价价铁铁氧氧化化物物的的再再氧氧化化
氧化度
Fe 2+
0.2591 FeO
化合水的存在形态
（1）以结晶水形式存在，水分的结构以OH－形式 存在，与矿物形成氢键，脱除温度较高，如针铁矿 （Fe2O3.H2O）。 （2）以固溶体形式存在，以中性分子存在，在 100~200℃可以脱除（如褐铁矿）。
分解温度见表 5-1
5.2 烧结过程中固体物料的分解
（（二二））碳碳酸酸盐盐的的分分解解
（（五五））水水分分的的冷冷凝凝
烧结过程水汽的冷凝现象 由于废气一步降低，致使其水蒸气分压(Pg)大于物料表面上的饱和蒸汽 压（Ps）废气中的水汽再次返回到物料中，即在物料表面冷凝下来，导 致烧结料层中部分物料超过原始水分，而形成所谓“过湿带”。
烧结废气的露点约60℃左右。
废气冷 凝放热
5.1 水分在烧结过程中的行为与作用
t
=
k1t
力
学
扩散反应控制
1−
2 3
R−Biblioteka (1 −R)2/3
=
k 2t
碳酸盐分解的限制环节是和其所在的条件（温度、 气流速度、孔隙度和粒度）有关
5.2 烧结过程中固体物料的分解
（（二二））碳碳酸酸盐盐的的分分解解
分
解
D = CaO石－CaO残 ×100%
产
CaO石
物
的 矿 化
KH
=
CaO总
− CaO游 CaO总
平衡水分： 当一种物料与一定温度及湿度的空气接触时，物料势必会放出 或吸收一定量的水分，物料的含水量会趋于一定值。此时，物 料的含水量称为该空气状态下的平衡水分。 平衡水分代表物料在一定空气状态下的干燥极限，即用热空气 干燥法，平衡水分是不能去除的
5.1 水分在烧结过程中的行为与作用
（（四四））烧烧结结料料层层中中水水分分的的蒸蒸发发
5.3 烧结过程中氧化物的还原及氧化
（（一一））铁铁氧氧化化物物的的还还原原
（1）标准状态下还原反应的热力学条件